硅衬底Micro LED微显示技术突破:点亮未来显示新视界

 
 

据悉,2024年已有11家AR眼镜厂商采用Micro LED光机作为其显像源头。然而,受限于衍射光波导的低耦入效率,其入眼亮度需达到1000Nits,这意味着Micro LED芯片需提供高于250万Nits的亮度以满足入眼亮度指标,Micro LED芯片的单像素尺寸通常小于10μm。受尺寸效应,侧壁效应抑制等因素影响,Micro LED芯片效率难以满足应用,Micro LED微显示芯片光效提升需要涉及多个技术维度的协同优化。
过去,传统Micro LED制造多采用蓝宝石外延片工艺。但蓝宝石衬底外延片一般只能做4寸和6寸,而硅衬底外延片可以做到8寸和12寸。对于微显示芯片制造,8寸和12寸拥有更好的性能和性价比,但也颇具技术挑战。
 
晶能光电是全球硅衬底GaN基LED材料技术的领导者之一,在大尺寸硅衬底Micro LED材料技术的开发保持与国际同步,与产业链中下游协同创新推动硅衬底Micro LED 显示技术进步。近日,晶能光电与Micro LED微显示芯片公司鸿石智能共同合作,突破行业瓶颈,基于晶能光电8英寸硅衬底Micro LED外延材料的Micro LED芯片性能上有了较大的提升。

 

-单绿Micro LED产品在像素间距(pitch)为3.75μm时,能实现10%以上的EQE;在蓝色Micro LED的情况下,EQE可以达到10%-15%。

-Micro LED芯片均匀度已达到98%,在业界处于领先地位。与之对比,其他企业目前交付的领先标准为均匀度90%,而大多数厂商仅为 80%。

-Micro LED微显示芯片制成的0.12单绿色平均光效提升至300万尼特(功耗100mW),这是目前全球8寸硅衬底微显示芯片领域实现的量产光电效率的最高水平。

硅衬底Micro LED微显示技术突破:点亮未来显示新视界

图:4寸和8寸晶圆亮度随电流变化曲线图

 

硅衬底Micro LED微显示技术突破:点亮未来显示新视界

图:4寸和8寸晶圆亮度随功耗变化曲线图

 

硅衬底Micro LED微显示技术突破:点亮未来显示新视界

图:0.12寸640*480绿光Micro LED芯片均匀度达到98%

 

蓝宝石衬底剥离属于有损剥离,在激光剥离制造过程中会损伤芯片外延层,致使各项光效参数在本质提升上困难重重。与之形成鲜明对比的是,硅衬底工艺作为无损剥离,能避免对外延层造成伤害,为光效提升奠定了良好基础。
 
同时,8寸硅衬底设备生产效率远高于4寸,对比4寸生产一次和8寸生产一次的成本,在时间相同的情况下,8寸设备生产的产品在生产成本上只有4寸设备生产产品的1/6,而生产成本占整个芯片成本的80%,所以8寸设备生产具有明显的成本优势。
且8寸比4寸效率高,因为8寸设备的基台属于标准设备,大晶圆如8寸相较于4寸,同一时间加工的数量更多。已知8寸和4寸衬底的单个芯片加工量分别为2412片和380片,8寸晶圆一次性生产效率是4寸片的六倍,生产效率优势明显。
 
随着技术不断成熟,Micro LED独有的超小体积、超高亮度和超低功耗的特性,逐步取代DLP光机的霸主地位,将进一步推动如微型投影仪、数字化车灯、3D打印机、车载HUD等产品的升级。
未来,晶能光电在大尺寸硅衬底GaN基Micro LED外延技术领域将持续深耕,也将更密切地与中下游合作伙伴协作探索,推动我国Micro LED微显技术的产业化落地。
 

 

阅读原文:

https://mp.weixin.qq.com/s/ChI1ZmZV97UMM_ZOJv13fQ

 
 

原文始发于微信公众号(晶能光电):硅衬底Micro LED微显示技术突破:点亮未来显示新视界

艾邦建有AR/VR产业链微信群,目前有HTC、PICO、OPPO、亮亮视野、光粒科技、影创、创维、佳视、歌尔、立讯精密、多哚(纳立多)、欣旺达、耐德佳,联创电子、至格科技、灵犀微光、舜宇光学、广景视睿、珑璟光电、京东方、海信视像、科煦智能、阿科玛、金发科技、思立可、新安天玉、四方超轻、大族激光、发那科、承熹机电等加入,也欢迎大家长按下方图片识别二维码加入微信群:
Document Download
Welcome to join by clicking hereAR/VR DirectoryCurrently, there are more than 3000 members, including companies such as GoerTek, HTC, OPPO, Skyworth, PICO, ByteDance, Black Shark, Lenovo, Nreal, Lynx, Luxon, Lingxi MicroLight, Luxshare Precision, Leading Ideal, OFILM, Huaqin, Wentai, Luxshare, Lumus, Sisvel, and Shunyu, among others. Click on the keywords below for filtering.
en_USEnglish